本技术介绍了一种制备磁性纳米棒的新策略,这些纳米棒具有过氧化物酶(POD)活性,既能作为纳米酶使用,也能在多个领域发挥重要作用。
背景技术
2007年,阎锡蕴院士团队发现铁磁性纳米颗粒具有固有的过氧化物酶活性,类似于天然的辣根过氧化物酶。尽管Fe3
O4
纳米粒子作为天然过氧化物酶的模拟物具有稳定性好、成本低、生产简单等优点,但仍然存在一些改进空间。主要挑战之一是提高催化活性,同时改善纳米粒子的稳定性和分散性,以及增强对目标化合物的特异性识别。为了克服这些挑战,需要设计新的修饰方法并开发增效材料,以调控Fe3
O4
纳米粒子的活性并维持其特性。
对于磁性纳米材料而言,形貌以及形状各向异性对其性能具有重要影响。以磁性纳米棒为例,当磁性纳米粒子的易磁化轴方向与形状各向异性方向重合时,磁性纳米粒子的磁性能更加优异。此外,与球形纳米颗粒相比,棒状纳米颗粒(纳米棒)或蠕虫状纳米粒子与细胞膜的接触面积更大,细长形状使它们能够更有效地穿越细胞屏障,更容易通过胞吞机制被细胞内膜吸收。此外,磁性纳米棒的比吸收率(SAR)也被证明比球形磁性纳米粒子强。其次,磁性纳米棒在给药方面比球形纳米颗粒表现出更高的特异性。最后,磁性纳米棒的磁各向异性也为催化、小尺度搅拌和其他应用提供了潜在的可能性。
故在磁性纳米材料的制备研究中,人们较多关注制备的工艺和纳米颗粒的粒径分布,对颗粒形貌的控制则较少提及,此外,为了促进质量传递,反应物和催化剂的快速有效混合在液反应体系中至关重要。然而,由于磁棒的宏观尺寸,常规使用的磁搅拌方法对于超小型系统(如芯片实验室和流通池)是不切实际的。
因此,亟需开发一种温和,可控的方法来合成具有形状各向异性的具有催化作用的磁性纳米棒。
实现思路